分子间的作用力案

1 6 7 37 3 分子间的作用力 分子间的作用力 预习学案预习学案 高二高二 王均岭王均岭 一 预习目标一 预习目标 1 知道分子间存在间隙 2 知道分子之间同时存在着引力和斥力 其大小与分子间距离 有关 3 知道分子间的距离r r0时 实际表现的分子力为斥力 此 斥力随r的减小而迅速增大 知道分子间的距离r r0时 实 际表现的分子力为引力 此引力随r的增大而减小 二 预习导航二 预习导航 1 我们把一碗黄豆和一碗绿豆倒在一个比较多盆里 搅和以后在分装在两个碗 里 看看会出现什么情况 为什么 2 我们去一瓶酒精和一瓶矿泉水 然后把它们倒进同一个比较大的容器里 之 后再分装回刚才的两个瓶子里 看看有会出现什么情况 3 这个实验说明了什么 质疑问难质疑问难 导读 仔细研读教材第 8 页 完成下列任务 导思 1 分子间虽然有空隙 大量分子却能聚集在一起形成固体或液体 说 明 用力拉伸物体 物体内要产生反抗拉伸的力 就是因 为 预习评估预习评估 1 再来观察教材 3 页图 7 1 3 照片中的阴影部分表示什么 2 一个装有无色空气的广口瓶倒扣在装有红棕色二氧化氮气体的广口瓶上 中 间用玻璃板隔开 然后抽去玻璃板 过一段时间可以发现 红棕色的二氧化 氮气体运动到上面的瓶中去了 是上面的瓶中的气体运动变成了淡红棕色 上面的无色气体运动到下面去了 使下面的气体颜色变淡 最后发现两种气 体混合在一起 上下两瓶气体的颜色变得均匀一致 这个实验说明了什么 3 酱油腌制过的鸡蛋可以变色 这说明 否则鸡蛋不会变色 4 扩散现象和布朗运动不但说明 同时也说明 2 6 否则分子便不能运动了 7 27 2 分子间的作用力 分子间的作用力 课堂学案课堂学案 学习目标学习目标 1 知道分子间存在间隙 2 知道分子之间同时存在着引力和斥力 其大小与分子间距离 有关 3 知道分子间的距离r r0时 实际表现的分子力为斥力 此斥力随r的减小而迅速增大 知道分子间的距离r r0时 实际表现的分子力为引力 此引力随r的增大而减小 合作探究合作探究 1 分子之间有空隙 扩散现象和布朗运动都表明分子永不停息地做无规则运动 同时也反映了分 子间有空隙 否则分子便不能运动了 另外 以下事实也可以说明分子间是有空隙的 1 水和酒精混合后的总体积小于两者原来体积之和 说明液体分子之间有空隙 2 气体很容易被压缩 说明气体分子间有空隙 物体的热胀冷缩现象正是由于物体分子间的空隙增大或缩小而造成的 这是 气体 液体和固体所共有的现象 还有很多例子 此处不再一一列举 说明 我们在前面估测分子大小时 常常把固体或液体分子看做是一个挨一个紧 密排列的 没有考虑分子之间的空隙 其实 那只是为了研究方便而假设的一种 理想化的模型 真实的分子间是有空隙的 2 分子间的作用力 深入的研究表明 两个相近的分子之间同时存在着引力和斥力 实际表现出 来的分子力即为两者的合力 为了便于理解 分子间作用力的合力可以用弹簧连 接着的两个小球间的作用力来模拟 拉伸时表现为引力 压缩时表现为斥力 它 们随分子间距离变化的情况可用图 7 3 1 表示 分子间作用力的变化 分子间引力和斥力的大小都跟分子间的距离有关 当分子间距离 0 rr 时 0 r 约为 m10 10 分子 间的引力和斥力相互平衡 此时分子间的作用力 为零 当分子之间距离 0 rr 时 随着分子之间距离的减小引力和斥力同时增大 但 斥力增大得更快一些 故斥力大于引力 此时分子之间的作用力表现为斥力 此 时引力仍然存在 当分子之间距离 0 rr 时 随着分子之间距离的增大引力和斥力同时减小 但 7 3 1 3 6 斥力减小得更快一些 故引力大于斥力 此时分子之间的作用力表现为引力 此 时斥力仍然存在 可见 分子之间的引力和斥力总是同时存在的 且当分子之间距离变化时 引力 和斥力同时发生变化 只是斥力变化要更快一些 解释现象 根据所学分子力的有关知识 结合实际 勤于观察 善于思考 能解释一些实际 现象 如固 液体难以被压缩 玻璃破碎难以复原 再如高温铸造 电焊 和面 胶粘物块等等 生活中这样的例子枚不胜举 说明 分子间距离为 0 r 时 分子力为零 但分子间仍然有引力和斥力 两者 合力是零 分子力属于短程力 分子之间的作用力只存在于相近的分子之间 当分子之间 的距离超过分子直径的 10 倍时 分子之间的作用力已经变得十分微弱 可以忽 略不计了 分子动理论 主要内容 物体是由大量分子组成的 分子在做永不停息的无规则运动 分子之 间存在着引力和斥力 典例探究典例探究 例 关于分子间的相互作用力的以下说法中 正确的是 A 当分子间的距离 r r0 时 分子力为零 说明此时分子间不存在作用力 B 当 r r0 时 随着分子间距离的增大分子间引力和斥力都增大 但引力比斥 力增加得快 故分子力表现为引力 C r r0 时 随着分子间距离的增大分子间引力和斥力都增大 但斥力比引力 增加得快 故分子力表现为斥力 D 当分子间的距离 r 10 9m 时 分子间的作用力可以忽略不计 答案 D 例 两个分子从靠近的不能再近的位置开始 使二者之间的距离逐渐增大 直 到大于分子直径的 10 倍以上 这一过程中关于分子间的相互作用力的下述说法 中正确的是 A 分子间的引力和斥力都在减小 B 分子间的斥力在减小 引力在增大 C 分子间的作用力在逐渐减小 D 分子间的作用力 先减小后增大 再减小到零 解析 分子间同时存在着引力与斥力 当距离增大时 二力都在减小 只是斥力 减小得比引力快 当分子间距离 r r0 时 分子间的斥力大于引力 因而表现为 斥力 在 r r0 时 合力为零 当 r r0 时 分子间的斥力小于引力 因而表现 为引力 当距离大于 10r0 时 分子间的相互作用力可视为零 所以分子力的变 化是先减小后增大 再减小到零 因而选项 A D 正确 友情提示 只有搞清楚分子间的引力 斥力及合力随分子间距离变化的特点 才 能在答题时以不变应万变 轻松自如 例 对下列现象的解释正确的是 A 两块铁经过高温加压将连成一整块 这说明铁分子间有吸引力 B 一定质量的气体能充满整个容器 这说明在一般情况下 气体分子间的作用 力很微弱 4 6 C 电焊能把二块金属连接成一整块是分子间的引力起作用 D 破碎的玻璃不能把它们拼接在一起是因为其分子间斥力作用的结果 解析 高温下铁分子运动非常激烈 两铁块上的铁分子间距很容易充分接近到分 子力起作用的距离内 所以两块铁经过高温加压将很容易连成一整块 电焊也是 相同的原理 所以 A C 项正确 通常情况下 气体分子间的距离大约为分子直 径的 多倍 此种情况下分子力非常微弱 气体分子可以无拘无束的运动 从 而充满整个容器 所以 B 项正确 玻璃断面凹凸不平 即使用很大的力也不能使 两断面间距接近到分子引力作用的距离 所以碎玻璃不能接合 若把玻璃加热 玻璃变软 亦可重新接合 所以 D 项错误 答案 选 ABC 友情提示 只有真正理解分子动理论的要点 勤于观察 善于思考 才能对于日 常生活中的一些常见现象作出合理的解释 课后问题与练习点击 1 解析 本题借助分子力随分子间距离的变化图线来 描述 非常的直观快捷 由图线可以看出 当两个分子间的距离由小于 r0 逐渐增大 直至远大于 r0 时 分子间的引力 越来越小 直至几乎减小为零 分子间斥力的变 化情况与引力非常相似 只不过斥力减小得更快 一些 当两个分子间的距离小于r0 时 分子 间引力与斥力的合力即分子力表现为斥力 随着 分子间距离逐渐增大 分子力逐渐减小 当分子间距离等于 r0 时 分子力减至 为 然后随着分子间距离的继续增大 分子力表现为引力且逐渐增大 当分子 力增大到某最大值后 又开始逐渐减小直至非常微弱 几乎为零 解析 当两个分子间的距离由课本图 中的 r0 逐渐增大时 分子 间相互作用力的合力即分子力会出现一个极大值 而后 随着分子间距离的逐渐 增大 分子力越来越小 直至为零 生活中这样的例子不少 自由伸长的橡皮条 可认为其分子间距离为 r0 当用力拉橡皮条时 随着橡皮条伸长量的增加 橡 皮条中的拉力越来越大 这是因为随着橡皮条分子间距离的增大 分子力越来越 大 当橡皮条伸长到一定长度时 分子力达到最大 此时再拉橡皮条 橡皮条就 会被拉断 随着分子间距离的增大 分子力迅速减小 所以说刚被拉断之前时橡 皮条中的分子力就是一个极大值 解析 对于一般的固体和液体 分子间引力和斥力基本相等 分子之间相互 作用的合力几乎为零 对这类物体来说 物体之所以能够被压缩 是因为组成物 体的分子之间具有空隙 但随着物体被压缩 物体的体积越来越小 组成物体的 分子之间距离越来越小 分子之间的引力和斥力都会变得越来越大 但斥力增大 得更快 所以 进一步压缩就会越来越困难 但对于气体来说 情况有所不同 气体分子之间的距离大约是其分子直径的 倍左右 在这样的距离上分子力非 常的微弱 即使对气体进行适度的压缩 它们的分子之间距离还是比较大 分子 力仍是非常微弱的 气体为什么也是越压缩越困难呢 原来气体分子之间的距离 比较大 分子力非常微弱 分子之间除了相互碰撞以外 不受别的力作用 气体 分子就象是 脱缰的野马 可以自由的运动 当压缩气体时 随着气体体积的 减小 单位体积内的分子数目增多 气体分子间的碰撞和分子对容器器壁的碰撞 7 3 2 5 6 越来越频繁 单位时间内容器单位面积上受到的碰撞力变大 给我们的感觉是 气体越来越难压缩 当然 若把气体进行充分压缩 假如分子之间距离能够充分 接近 分子力开始起作用的话 那时情况就与固体液体相似了 不过那时的气体 很可能已不是气体而被压缩成液体了 解析 把一块洗净的玻璃板吊在橡皮筋的下端 使玻璃板水平地接触水面 如果你想使玻璃板离开水面 当玻璃板刚要离开水面时 由于玻璃板下面和水分 子之间的分子力作用 使得和玻璃板下面接触的部分水被提起来而高于其余部分 的水面 这样 向上的拉力大小就等于玻璃板和高出水面部分水的重量之和 大 于玻璃板的重力 随着玻璃板不断被拉起 被提起的水越来越多 所需的拉力也 越来越大 当被提起的这些水的重量足够大时 玻璃板下面和水分子之间的分子 力不堪重负 水和玻璃板下面随即脱离 课堂达标课堂达标 一 选择题 1 分子间相互作用力由两部分 F 引和 F 斥组成 则错误的是 A F 引和 F 斥同时存在 B F 引和 F 斥都随分子间距增大而减小 C 分子力指 F 引和 F 斥的合力 D 随分子间距增大 F 斥减小 F 引增大 2 关于分子间相互作用力 以下说法正确的是 A 分子间的相互作用力是由组成分子的原子内部的带电粒子间的相互作用而引 起的 B 温度越高 分子间的相互作用力就越大 C 分子力实质上就是分子间的万有引力 D 分子引力不等于分子斥力时 违背了牛顿第三定律 3 有两个分子 设想它们之间相隔 10 倍直径以上的距离 逐渐被压缩到不能再 靠近的距离 在这过程中 下面关于分子力变化的说法正确的是 A 分子间的斥力增大 引力变小 B 分子间的斥力变小 引力变大 C 分子间的斥力和引力都变大 只不过斥力比引力变大的快 D 当分子间距离 r r0 时 引力和斥力均为零 4 下面证明分子间存在引力和斥力的实验 哪个是错误的 A 两块铅块压紧以后能连成一块 说明分子间存在引力 B 一般固体 液体很难压缩 说明分子间存在着相互排斥力 C 拉断一根绳子需要一定大小的拉力 说明分子间存在相互引力 D 碎玻璃不能拼在一块 是由于分子间存在斥力 7 37 3 分子间的作用力 分子间的作用力 课后学案课后学案 知识巩固知识巩固 1 分子间同时存在引力和斥力 下列说法正确的是 A 固体分子间的吸引力总是大于排斥力 B 气体能充满任何容器是因为分子间的排斥力大于吸引力 C 分子间的吸引力和排斥力都随分子间距离的增大而减小 6 6 D 分子间吸引力随分子间距离的增大而增大 而排斥力随距离的增大而减小 2 把两块纯净的铅压紧后 它们会合成一块 而两块光滑的玻璃紧贴在一起 却不能合在一起 其原因是 A 两块玻璃分子间距离太大 B 玻璃分子间不存在相互作用力 C 铅分子运动较快 D 玻璃分子运动较缓慢 3 以下几种现象的分析 说法正确的是 A 因为空气分子之间存在着斥力 所以打气筒给自行车打气时 要用力才能将 空气压缩 B 用手捏面包 面包体积会缩小 这是因为分子间有间隙 C 把碳素墨水滴入清水中 观察到布朗运动 是水分子对碳微粒有斥力的结果 D 以上说法都不正确 4 两个分子甲和乙相距较远 此时它们分子之间的作用力可忽略 设甲固定不 动 乙逐渐向甲靠近直到不能再靠近的整个过程中 正确的是 A 分子力总是对乙做正功 B 乙总是克服分子力做功 C 先是乙克服分子力做功 然后分子力对乙做功 D 先是分子力对乙做正功 然后乙克服分子力做功 5 液体和固体很难被压缩 这是因为 A 分子间斥力随分子间距离减小而剧增 B 分子在不停地做无规则运动 C 分子间没有空隙 D